雷帕霉素通过抑制mTOR通路激活自噬缓解氟骨症大鼠早期的骨质疏松

李希宁; 董颖; 赵宇; 张婷; 李建有

摘要

目的探讨哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路与自噬对大鼠氟骨症骨质疏松中骨形成和骨吸收的影响。方法于2018年9月,采用灌胃给氟建立大鼠氟骨症模型,设立对照组、10 mgF-/kg组、20 mgF-/kg组、2 mg/kg雷帕霉素（RAPA）+10 mgF-/kg组和2 mg/kg RAPA+20 mgF-/kg组,每组20只,实验周期3个月。苏木素-伊红（HE）染色观察大鼠骨组织的变化,骨密度仪和力学生物仪检测骨组织骨密度和生物力学指标弹性模量、刚度、最大应力及最大承受力,酶联免疫吸附测定（ELISA）法检测血清内碱性磷酸酶（ALP）、骨钙素（BGP）、骨保护素（OPG）、I型前胶原氨基端原肽（PINP）、抗酒石酸酸性磷酸酶（TRACP）和核因子κB受体活化因子配体（RANKL）含量,蛋白免疫印迹（Western blotting）法检测骨组织磷酸化mTOR（p-mTOR）、自噬相关指标选择性自噬接头蛋白p62和微管相关蛋白II（LC3-II）、ALP、成骨细胞转录因子（Osterix）、Runt相关转录因子2（Runx2）和骨吸收指标RANKL的蛋白表达。结果与对照组比较,10 mgF-/kg和20 mgF-/kg组大鼠氟斑牙表现明显,骨膜厚度增加且出现吸收陷窝,血清中BGP、OPG、PINP、TRACP和RANKL含量上升（P＆0.05）,骨组织骨密度、弹性模量、刚度、最大应力和最大承受力明显降低（P＆0.05）,骨组织p-mTOR和p62表达减弱（P＆0.05）,ALP、Osterix、Runx2和RANKL表达增加（P＆0.05）。与10 mgF-/kg和20 mgF-/kg组比较,2 mg/kg RAPA+10 mgF-/kg和2 mg/kg RAPA+20 mgF-/kg组无明显氟斑牙症状出现,血清中ALP、BGP和OPG水平明显升高（P＆0.05）,TRACP和RANKL含量降低（P＆0.05）,骨组织骨密度、弹性模量、刚度、最大应力和最大承受力明显上升（P＆0.05）,骨组织p-mTOR、p62和RANKL表达减弱（P＆0.05）,LC3-II、LC3-II/LC3-I、ALP、Osterix和Runx2表达增加（P＆0.05）。结论 RAPA可能通过抑制mTOR磷酸化激活自噬,促进骨形成的同时抑制骨吸收,从而缓解氟骨症大鼠早期骨质疏松。

雷帕霉素通过抑制mTOR通路激活自噬缓解氟骨症大鼠早期的骨质疏松

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